Investigadores de la universidad agrícola holandesa Wageningen han construido un invernadero de prueba libre de emisiones para el cultivo de vegetales, frutas y flores.

El desarrollo es parte de un esfuerzo por encontrar formas de reducir las emisiones de CO2, así como el uso de agentes de protección de cultivos y fertilizantes artificiales a cero, en medio de planes por parte del sector hortofrutícola holandés con el objetivo de ser climáticamente neutral en 2040.

Las plagas y enfermedades se abordan biológicamente, y el invernadero con eficiencia energética reutiliza el agua y los nutrientes tanto como sea posible. Esto conduce a un cultivo más limpio, así como a un rendimiento mejorado.

En el invernadero de demostración KAS2030, situado en Bleiswijk, los investigadores de Wageningen actualmente cultivan fresas, la planta de interior anthurium y las flores gerbera y fresia, que es una flor popular en arreglos nupciales.

“Cada dos o tres semanas, los horticultores visitan para echar un vistazo y discutir nuestro progreso. El invernadero de prueba nos ofrece la oportunidad de experimentar formas imposibles en la práctica real”, señaló Frank Kempkes, investigador de Energía y Clima en el Invernadero.

Al comprender lo que se requiere para un cultivo libre de emisiones, podemos ayudar al sector hortofrutícola a avanzar.

Control de humedad

Reducir el uso de energía es clave para crear un invernadero de clima neutral. En el invierno, la calefacción se genera mediante el uso de gas natural, al igual que en las casas, y esto produce emisiones de CO2. Un mejor aislamiento puede contribuir a un menor uso de energía, pero esto puede causar niveles no deseados de humedad.

“Las plantas siempre evaporarán, por lo que debemos tomar medidas para evitar que los hongos aparezcan. Las plantas en el invernadero de prueba se cultivan a temperaturas relativamente bajas”, explicó Kempkes.

"En combinación con el aislamiento mejorado, esto hace que sea más difícil deshumidificar el invernadero; que consume mucha energía. Por esta razón, mantenemos una temperatura más alta en el invierno, mientras usamos instalaciones especiales para extraer la humedad del aire. Con estas instalaciones de deshumidificación, recuperamos calor al mismo tiempo".

Energía renovable

Según Kempkes, el hecho de que un número cada vez mayor de horticultores ahora esté utilizando fuentes alternativas de calefacción, como calor geotérmico o una bomba de calor en lugar de calentar con gas natural, es motivo de alegría. Una bomba de calor también calienta el invernadero de prueba.

“Pero incluso un invernadero con eficiencia energética aún necesita calefacción. En el futuro, este calor se obtendrá de fuentes de energía renovables en lugar de combustibles fósiles".

El investigador enfatizó que se espera que las posibilidades de almacenar la energía generada por el invernadero como un colector solar aumenten en el futuro.

Añadió que investigando cómo se puede recolectar y almacenar la energía generada en el verano. La energía se almacena actualmente en una capa de agua subterránea. "En el verano, generalmente es posible cosechar suficiente energía para pasar el invierno".

Cosecha frecuente

Otra forma de minimizar el uso de energía es intensificar el cultivo. “A través de innovaciones técnicas, podemos generar una cosecha mayor utilizando los mismos recursos. Esto motiva a los horticultores a invertir en invernaderos mejorados”.

Tradicionalmente, por ejemplo, las hileras de plantas de frutilla se colocan suficientemente separadas para que una persona pueda moverse entre ellas, explicó Kempkes.

"Un sistema inteligente que levanta hileras de plantas individualmente nos permite aumentar la cantidad de plantas en un 20% en el mismo espacio". Las gerberas amantes de luz reciben iluminación de lámparas LED durante el invierno.

A diferencia de la generación anterior de lus, los LED no generan tanto calor, evitando que la temperatura suba por encima de los niveles deseados. "Esto conduce a una cosecha continua, lo que permite a las empresas emplear una fuerza laboral estable y experimentada, lo que contribuye a la calidad del producto".

Agua limpia

El invernadero libre de emisiones también es eficiente con el agua. El agua utilizada para el riego es completamente conservada, incluso si se ha evaporado y ha sido eliminada del aire por el deshumidificador.

El agua luego se trata con ozono para matar los gérmenes. El agua de lluvia es la mejor fuente disponible de agua de riego. “Al utilizar principalmente agua de lluvia, se evita la acumulación de elementos que son perjudiciales para las plantas.

El agua del grifo contiene demasiadas sales para las plantas. Incluso el agua de manantial requiere algún tratamiento para el riego, porque las áreas costeras están sedimentadas o porque contiene demasiado hierro. Reutilizar el agua limpia es, por lo tanto, muy importante en el cultivo en invernadero”, declaró Kempkes.

Reduviidae y avispas parásitas

Además, el invernadero de prueba cuenta con un ejército permanente de exterminadores biológicos, como linópodos, reduviidae y avispas parásitas.

Estos evitan la propagación de insectos plaga como los trips, la mosca blanca y el piojo de las plantas. El invernadero contiene plantas que albergan estos insectos y que usan el lugar para la cría, y se alimentan.

Normalmente, un horticultor solo ordenará exterminadores biológicos una vez que haya comenzado una infestación.

“Esto lleva tiempo y, mientras tanto, la peste puede extenderse. Entonces, nuestro equipo de entomólogos está investigando qué condiciones necesitamos para una presencia continua de exterminadores biológicos, y qué efecto tiene esto. Esto requiere precisión”, afirmó Kempkes.

“Las condiciones en el invernadero deben ser favorables para la supervivencia de los exterminadores. Además, no todos los insectos plaga tienen un enemigo natural conocido”, añadió.

Cuando los investigadores tienen suficiente experiencia y conocimiento de este método, el uso de agentes químicos para prevenir infestaciones puede reducirse significativamente, lo que conduce a una reducción de las emisiones. Eso, naturalmente, también ahorra los costos para los cultivadores.

Ventanas inteligentes

Greenhouse 2030 se financia a través del programa Greenhouse as a Energy Source (Kas als Energiebron), que estimula la conservación de energía y el uso de recursos renovables en la agricultura de invernadero y que está financiado por Glastuinbouw Nederland (Greenhouse Horticulture Netherlands) y el Ministerio de Agricultura, Naturaleza y Calidad de Alimentos.

“En los Países Bajos, se cultivan frutas, flores y verduras en unas 9500 hectáreas de invernaderos. Trescientas de esas hectáreas se renuevan anualmente en forma de reemplazo de invernaderos obsoletos”, comentó Kempkes.

Un cálculo simple muestra que este ritmo es demasiado bajo para estar completamente libre de emisiones en 2040. Según el investigador, el conocimiento y las ideas adquiridas a través del invernadero de prueba pueden acelerar este proceso.

Para cuando se acerque 2030, este invernadero libre de emisiones probablemente será obsoleto. “Los invernaderos se construyen cada vez más con materiales inteligentes. El vidrio tendrá características estacionales, lo que le permitirá aislar en invierno, mientras se enfría en verano”, remarcó Kempkes.

Imágenes: Universidad de Wageningen.